遙感3S技術(shù)的應(yīng)用與展望

(成都理工大學(xué) 四川 成都 610059)

遙感已成為地理研究和工作的重要信息源。長期以來，地理學(xué)主要是依靠實(shí)地觀測獲得地理研究的第一手(信息)資料。這種傳統(tǒng)的手段，無論在其提供信息的數(shù)量上，還是在其質(zhì)量上，以及信息的實(shí)時(shí)及時(shí)性等方面，都不能適應(yīng)或不能滿足當(dāng)前地理學(xué)發(fā)展，以及迅速發(fā)展的新形勢的需要，遙感的引入及在地理學(xué)中的應(yīng)用，使地理學(xué)增加了一種獲取信息的現(xiàn)代化手段。遙感能迅速及時(shí)地獲取大量準(zhǔn)確客觀的地理信息，在獲取信息的實(shí)時(shí)及時(shí)性上以及信息的準(zhǔn)確客觀性上，傳統(tǒng)方法是無法比擬的。遙感信息的準(zhǔn)確客觀性表現(xiàn)在客觀準(zhǔn)確地記錄了地表地物的電磁波輻射(反射和發(fā)射)特征，客觀實(shí)時(shí)地反映出地表景觀的實(shí)況。例如，作為展現(xiàn)遙感信息的遙感圖像，可真實(shí)形象地反映地物分布的現(xiàn)狀，地物或現(xiàn)象間的相互關(guān)系，以及地物間相互影響變化的情況。因此，遙感手段的引入，為地理學(xué)的區(qū)域綜合分析，區(qū)域動(dòng)態(tài)分析的進(jìn)一步深入研究，以及提高成果的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值和效益提供了便利和基礎(chǔ)。

遙感在提供及時(shí)、準(zhǔn)確信息上，既可提供可見光波段的信息，又可提供紅外、紫外、微波波段的信息以及多波段信息;可提供圖像形式的信息，又可提供模擬或數(shù)字化的數(shù)據(jù)信息;不但能獲得實(shí)時(shí)的二維平面信息，又能得到三維空間信息等等。從而使所獲地理信息形成多層次、多方式、多側(cè)面全方位，大大拓寬了地理研究的廣度和深度，為當(dāng)今地理學(xué)的發(fā)展開辟了道路。基于遙感信息所具有的難以替代的特點(diǎn)和優(yōu)越性，遙感信息已成為地理研究和工作的重要信息來源。但是，在應(yīng)用遙感信息時(shí)，一定要根據(jù)地理研究工作的目的任務(wù)，選擇適宜的遙感信息，并注意與其它非遙感信息的相互配合應(yīng)用，以充分發(fā)揮遙感信息在地理研究中的作用，提高地理研究成果的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。

當(dāng)前，作為地理學(xué)和現(xiàn)代科技相結(jié)合產(chǎn)物的地理信息系統(tǒng)(GIS)的興起及應(yīng)用推動(dòng)和加速了地理學(xué)的發(fā)展。地理信息系統(tǒng)不僅是一種存貯和管理空間數(shù)據(jù)、地理信息的有效工具和手段，也是地理學(xué)進(jìn)行區(qū)域分析及綜合分析的重要手段和工具。遙感作為地理信息系統(tǒng)的重要信息源和強(qiáng)有力的信息更新手段，使地理信息系統(tǒng)的活力和應(yīng)用大為增強(qiáng)。同時(shí)地理信息系統(tǒng)也為遙感提供各種有用的輔助信息和分析手段等支持，提高了遙感信息的識別和分類精度，為遙感的應(yīng)用和發(fā)展提供了一個(gè)良好的環(huán)境。

近些年來，我國的土地資源隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)迅猛發(fā)展而變得日益緊缺，在此背景下借助于國土資源測繪工作有效開展確保土地資源得到充分地使用就顯得尤為必要。對國土資源測繪工作來說，3S 技術(shù)地應(yīng)用不僅能夠?qū)崿F(xiàn)大范圍的土地資源勘測，同時(shí)更為重要的是能夠在建立一個(gè)全面且詳實(shí)的土地資源數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)上為國土資源地有效利用提供重要依據(jù)。以 3S 技術(shù)中 GPS 與 GIS 為例，這兩種技術(shù)在國土資源測繪中地應(yīng)用能夠使得我們準(zhǔn)確掌握城鎮(zhèn)居民自建房屋宅基地面積及附屬設(shè)施有沒有超出相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，隨后借助于 GIS(地理信息系統(tǒng))將 GPS 所獲得的居民自建房數(shù)據(jù)予以分析，并分門別類整理歸類，之后將其存儲(chǔ)入統(tǒng)一的信息數(shù)據(jù)庫，以此實(shí)現(xiàn)對國土資源使用情況的有效監(jiān)測。

遙感技術(shù)能從空中大面積地對災(zāi)害進(jìn)行宏觀監(jiān)測研究，使災(zāi)害監(jiān)測工作向立體監(jiān)測方向發(fā)展。對于復(fù)雜多變、涉及面廣的大型災(zāi)害優(yōu)越性更明顯。特別是對于大區(qū)域的環(huán)境災(zāi)害及動(dòng)態(tài)變化(如沙塵暴、特大洪災(zāi)等)監(jiān)測十分有利。遙感技術(shù)可以快速地傳導(dǎo)、接收、處理和提取大量與災(zāi)害相關(guān)的信息。這不僅給災(zāi)害監(jiān)測贏得了大量時(shí)間,而且及時(shí)獲得了豐富的災(zāi)情背景資料,為高效數(shù)據(jù)模型的建立創(chuàng)造了先決條件。遙感技術(shù)可獲取其它監(jiān)測手段無法獲取的信息。由于某些災(zāi)害的災(zāi)區(qū)自然條件惡劣，如發(fā)生雪災(zāi)、山體滑坡、密林森林病蟲害及火災(zāi)、荒漠化等; 另外某些農(nóng)業(yè)災(zāi)害如病蟲害、沙漠化或一些農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害等,常規(guī)監(jiān)測手段根本無法奏效，災(zāi)情資料難以獲取，此時(shí)遙感技術(shù)就成為災(zāi)害監(jiān)控必不可少的重要手段。與常規(guī)監(jiān)測手段不同，衛(wèi)星遙感監(jiān)測不僅具有實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)的優(yōu)點(diǎn)，而且全天候工作，因此可以對災(zāi)情進(jìn)行連續(xù)、動(dòng)態(tài)監(jiān)測,進(jìn)而獲得連續(xù)準(zhǔn)確的災(zāi)情資料。利用這一點(diǎn),就可以對那些具有爆發(fā)隱患或周期性爆發(fā)的自然災(zāi)害(如火山、泥石流等)進(jìn)行災(zāi)前預(yù)測；對那些破壞力大、持續(xù)時(shí)間長、波及范圍廣的災(zāi)害(如洪水、蝗災(zāi)等)進(jìn)行跟蹤監(jiān)測。而且可以用于對災(zāi)后恢復(fù)過程進(jìn)行跟蹤監(jiān)測，及時(shí)掌握相關(guān)資料，以便采取有效措施。

建立防災(zāi)救災(zāi)的決策模型是地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警及應(yīng)急指揮系統(tǒng)的最終目的，可為相關(guān)部門提供科學(xué)依據(jù)。地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警及應(yīng)急指揮決策的實(shí)現(xiàn)主要依靠無人機(jī)獲取高分辨率影像，通過衛(wèi)星傳輸系統(tǒng)將數(shù)據(jù)傳輸回后方或應(yīng)急監(jiān)測移動(dòng)平臺，采用 RS、GIS 影像處理軟件，編制專用地質(zhì)災(zāi)害影像圖，也可形成三維實(shí)體景觀及漫游圖，為災(zāi)害防治、決策部署、應(yīng)急指揮提供及時(shí)可靠的技術(shù)支持。RS、GIS 和 GPS 之間分工合作，相互支持、相互補(bǔ)充，提供不同的功能，可以有效實(shí)現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害的動(dòng)態(tài)監(jiān)測，是預(yù)防預(yù)報(bào)地質(zhì)災(zāi)害的有效手段，在地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警及防治、應(yīng)急中發(fā)揮著越來越重要的作用。

遙感技術(shù)在災(zāi)前預(yù)警預(yù)報(bào)、災(zāi)中的災(zāi)情監(jiān)測和損失評估和安排救災(zāi)、災(zāi)后減災(zāi)與重建中都具有很大的應(yīng)用潛力。遙感尤其和 GIS、GPS 結(jié)合后將有助于解決災(zāi)害減災(zāi)的兩個(gè)核心問題，即快速而準(zhǔn)確地預(yù)報(bào)致災(zāi)事件；對災(zāi)害事件造成災(zāi)害的地點(diǎn)、范圍和強(qiáng)度的快速評估。預(yù)報(bào)的改進(jìn)取決于對災(zāi)害事件及其機(jī)制的更加確切的了解，而災(zāi)害的監(jiān)測評價(jià)基于地球觀測系統(tǒng)的完善，必須使信息的獲取既迅速又準(zhǔn)確。只有在上面三個(gè)方面進(jìn)行不斷地探索并取得有效的成果，才能更好地為防災(zāi)、救災(zāi)和減災(zāi)提供決策支持。目前，以遙感、GIS 和全球定位系統(tǒng)(GPS)組合的 3S 對地觀測系統(tǒng)發(fā)展迅速，正在形成全天候、全方位、多平臺、多高度、多角度、多時(shí)相的立體綜合系統(tǒng)，而對于災(zāi)害本身的成災(zāi)機(jī)理、預(yù)測預(yù)警模型的研究相對滯后，在一定程度上影響了 3S 技術(shù)應(yīng)用的潛力。

遙感技術(shù)已成為災(zāi)害分析不可缺少的重要手段,并在防災(zāi)減災(zāi)中取得了許多成功經(jīng)驗(yàn)。但應(yīng)該看到,我國遙感現(xiàn)在主要應(yīng)用還集中在災(zāi)后評估和應(yīng)急反應(yīng)方面,災(zāi)害預(yù)測應(yīng)用較少；在許多應(yīng)用中還沒有很好地與 GIS 地理信息系統(tǒng)和 GPS 全球定位系統(tǒng)結(jié)合,以致大大限制了 3S 技術(shù)強(qiáng)大功能的發(fā)揮。隨著相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步，研究與應(yīng)用也將進(jìn)一步深入，遙感技術(shù)在災(zāi)害監(jiān)測中的應(yīng)用前景會(huì)更加廣闊。